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上海微波烧结设备告诉你微波烧结技术的进展

返回列表 发布日期: 18-06-30

陶瓷微波烧结技术问世至今已近数十年。在此期间,该技术以其潜在的节能省时优势,一直受到发达国家政府、工业界、科学界的广泛重视,中国政府也在1988年将该技术列入国家高技术发展计划(“863”计划)。回顾过去,大家可以把微波烧结的发展历程大致分为三个阶段,即20世纪70年代初微波能在陶瓷工业中低温加热干燥的应用,70年代中期至80年代中期微波高温烧结创始及初步研究,80年代后期至今的广泛深入研究等三个阶段。

上海微波烧结设备告诉你微波烧结技术的进展

近十年来,微波烧结设备在材料工程中的应用越来越受到人们的关注,特别在特种陶瓷的生产中这一项新技术已被广泛接受。早在20世纪40年代,英国就把微波技术应用到卫生陶瓷的干燥上。现在让人们已通过不同的反应途径用微波技术结合各种复杂的粉体,通过微波等离子合成了平均颗粒直径为5~ 30nm的氧化铝、氧化钛、氧化锆基陶瓷粉末。微波技术还广泛应用在干燥、焊接、聚合物固化、制造后加工等各个领域,自80年代中期又迅速发展起采用微波技术烧结高性能陶瓷。

微波烧结显示的卓越优势向陶瓷工业界展示了乐观的、尚未开发的前景用于材料生产有着巨大的前途。目前亟待解决的问题:①进一步完善微波材料间相互作用理论,并实现定量化研究;②完善各种材料的介质电性能及介质损耗与微波频率及温度之间的关系的基础理论数据,从而验证这种加热方式对各种材料应用的可行性;③加强微波工艺、微波材料及微波设备的综合研究与开发,从而使实验的成果迅速转化为生产力。

微波烧结设备存在的另外一个问题是,对于大尺寸、复杂形状的陶瓷材料很容易出现不均匀加热现象,严重时,还会导致陶瓷材料开裂。其原因主要有:①微波场分布不均匀;②特有的微波加热现象,如热失控、热斑、选择加热等;③陶瓷材料本身的原因,如膨胀系数大、导热率低、形状复杂、尺寸过大等。解决这些问题主要是采用微波和燃气混合加热、对原材料进行干燥预处理以及能量分配等。

微波烧结与常规加热方式比较虽然有很多优点,但同时还有一:

(1)透明型材料利用微波很难被加热,不良热导体材料内部会形成大的温度梯度。

(2)微波烧结的设备较为贵重复杂。

(3)自控加热时难以维持某个准确温度。

(4)试样内部温度难于精确测量。

(5)微波烧结过快时会导致“热斑”及“热失控”现象。

正由于上述微波烧结具有很多传统烧结技术无可比拟的优点,故从20世纪80年代后期国内外掀起了一个陶瓷烧结技术及其应用研究的高潮,几乎所有的现代陶瓷(高级陶瓷)和大部分传统陶瓷均应用微波烧结。

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